eRapport

Acetylsalisylsyre og iskemisk hjertesykdom

Prosjekt
Prosjektnummer
46018500
Ansvarlig person
Kirsti Berg
Institusjon
NTNU, ISB
Prosjektkategori
Postdok-stipend 2007
Helsekategori
Cardiovascular
Forskningsaktivitet
5. Treatment Developement
Rapporter
2011
Seponering av acetylsalisylsyre (ASA) før elektiv koronar hjertekirurgi (CABG) har vært anbefalt for å unngå blødninger postoperativt. Praksisen er kontroversiell da stopp i ASA-behandling kan forverre utvikling av underliggende sykdom. Hypotesen i denne studien var at ASA fram til operasjonsdagen reduserer oksidativt stress og derved det kirurgiske traumet ved CABG.I alt 21 pasienter (4 kvinner og 17 menn, median 61 år) henvist til elektiv CABG ved St. Olavs hospital ble randomisert til enten rutinemessig stopp i ASA-behandling (160 mg daglig) syv dager før operasjon (ASA-) eller fortsette ASA inntil operasjonsdagen (ASA+). Blodprøver ble tatt før, under og etter operasjonen fra a. radialis og sinus coronarius. Atten pasienter med komplette data ble inkludert. Hovedmarkører var 8-iso-PGF2a (oksidativt stress), Troponin T (myokardskade) og høysensitiv (hs) CRP (inflammasjon). Urinprøver ble tatt før operasjonen, samt samleurin under operasjonen og 1. postoperative døgn. Tru-Cut biopsier fra viabel del av venstre ventrikkel ble brukt til genanalyser (mikroarray) og immunhistokjemi (CD45). Fortsettelse av ASA-behandling inntil operasjonsdagen resulterte i signifikant lavere nivå av både 8-iso-PGF2a (158 pM versus 297 pM, p=0.035) og hsCRP (8.4 mg/L versus 10.1 mg/L, p=0.013), sammenliknet med gruppen som rutinemessig avsluttet ASA syv dager før operasjonen. Troponin T økte i begge grupper etter kanylering, men det var ingen forskjell mellom gruppene vurdert ut fra alle måletidspunkter sett under ett (p=0.239). Genanalyser viste ulik ekspresjon mellom de to gruppene for i alt 10 gener. Fortsettelse av ASA-behandling inntil operasjonsdagen før elektiv koronar hjertekirurgi reduserer nivået av oksidativt stress og inflammasjon. Genanalyser fra hjertevev viser ulik ekspresjon for flere gener, men videre studier må avklare om dette har relasjon til inflammasjon, oksidativt stress eller myokardskade.
2010
Studie utført ved St. Olavs Hospital på koronar bypass pas for å undersøke effekten av ASA med henblikk på oksidativt stress, inflammasjon og skade på myokard. Studien omfatter biokjemiske undersøkelser i blod samt genekspresjonanalyser og immunfarging av nålbiopsier tatt fra venstre ventrikkel under operasjon.På grunn av acetylsalisylsyre (ASA) sin platehemmende effekt er det en hjørnesten innen behandling av koronarsykdom. På grunn av blødningsfare har det vært vanlig å seponere ASA opptil en uke før kirurgiske inngrep. Denne praksis er kontroversiell da blødningsfaren under operasjon er mindre enn tidligere antatt. Uheldige konsekvenser med plutselig avsluttende ASA-behandling har ført til at praksis er i ferd med å endres til å fortsette med ASA fram til operasjonsdag for denne pasientgruppen. ASA virker ved å irreversibelt hemme cyclooxygenase (COX) 1 og 2. Tradisjonelt sier man at lave doser ASA (75-150 mg/døgn), som benyttes ved behandling av koronarsykdom, har antitrombotisk effekt, mens høye doser (>300 mg) har antiinflammatorisk effekt. Eksperimentelle studier har også vist mulige antioksidante effekter ved ASA med mulig mekanisme å hemme NADPHoxidase (NOX), som er en viktig kildene for superoksid. Superoksid og andre reaktive oksygensubstanser (ROS) ble tidligere kun sett på som skademediatorer, men er idag ansett som viktige signalsubstanser i kroppen. Hvis ASA hemmer dannelse av superoksid vil dette være helt ny anvendelse av verdens mest brukte medikament. Hensikten med denne studien er å undersøke om ASA reduserer oksidativt stress ved å hemme dannelse av superoksid og om dette igjen kunne være med på å redusere skade på myokard under CABG. Metoder og resultater: Blodprøver Innsamling av analysemateriale omfatter 270 blodprøver (tatt før, under og etter operasjon) fra 20 pasienter. Analysearbeidet for hovedparametrene Troponin T (myokard skade), 8-iso-PGF2a (oksidativt stress) og high sensitiv CRP (inflammasjon) var ferdig analysert og statistiske beregninger ble utført på bakgrunn av 20 pasienter allerede i 2008. Da vi i ettertid har funnet det riktig å ta ut to pasienter fra studien pga av kliniske forhold ble hele materialet reanalysert i 2010. Nye beregninger er derfor utført med 18 pasienter hvorav 7 seponerte ASA en uke før operasjon (asa -), mens 11 fortsatte behandlingen (asa +). Det var ingen signifikante forskjeller mellom lokalt koronar blod og perifert blod. Hovedfunn viser signifikant forskjell mellom asa + og asa – med hensyn til 8-iso-PGF2a (p= 0.035)og hsCRP (p=0.013)for median av alle tidspunktene for prøvetaking over tid. Det var ingen signifikant forskjell (p=0.239) for Troponin T. For å se nærmere på mulige mekanismer er alle blodprøver analysert for 27 ulike cytokiner ved bruk av et multisystem (Bioplex). For alle cytokiner er det signifikante endringer over tid (Friedman’s test), men det er ingen signifikant forskjell mellom gruppene. Vev Nålebiopsi av venstre ventrikkel under operasjon er blitt undersøkt med hensyn til genekspresjon med bruk av microarray (Illumina) og til immunfarging anti CD45, eNOS, 8-iso-PGF2a, phox47 og phox67 (subenheter av NOX). Det er ikke påvist noen signifikante forskjeller i genekspresjon mellom gruppene.10 gener, som har noe endret genekspresjon, vil bli verifisert med rtPCR (ikke ferdig analysert). Foreløpige resultater ved immunfarging viser ingen forskjell i basal inflammatorisk tilstand mellom gruppene på biopsier tatt like før crossclamping målt ved CD45. Alle andre farginger er negative både i positiv kontroll (vev fra rotte behandlet med CCL4) og pasientprøver. Endelig tolking ikke ferdig. Så langt er hovedkonklusjonen fra studien at vi har biokjemiske funn på at gruppen som fortsatte med asa-behandling har redusert oksidativt stress og inflammasjon i forhold til asa - gruppen. Det er ingen forskjell på myokardskade eller kliniske postoperative observasjoner. En observasjon er at markørene i blod stiger i følgende rekkefølge: 8-iso-PGF2a (ROS), cytokiner, Troponin T med hsCRP til slutt. Dette kan tyde på at ROS dannes først ved traume og setter i gang en inflammatorisk respons via ulike cytokiner. Prosjektet er presentert på to internasjonale kongresser i 2010. På bakgrunn av funnene planlegges det nå å slå alle resultatene sammen i en stor klinisk publikasjon.
2009
Fører seponering av ASA før hjerteoperesjoner til økt oksidativt stress hos pasienten? Og i tilfellet - hva er den molekylære mekanismen bak dette?BAKGRUNN: Behandling med lav-dose acetylsalicylsyre (ASA, aspirin) er en hjørnestein i terapi ved iskemisk hjertesykdom (angina pectoris, akutt hjerteinfarkt). ASA virker som platehemmer ved å hemme cyclooxygenase (COX 1 og 2) og derved tromboksan som er nødvendig for endelig koagulasjon. Det er i dag rutine ved alle operasjoner å seponere ASA (4-7 dager) før operasjon for å redusere blødningsfaren. Nyere studier har gitt holdepunkter for at seponering av ASA i forbindelse med operasjon kan ha uheldig virkning, hvor andre mekanismer enn antitrombotiske kan ha betydning for hjertekarsykdom. Særlig aktuelt er antiinflammatorisk effekt av ASA og regulering av oksygenstress. NADP(H) oksidase er en viktig kilde for dannelse av reaktive oksygensubstanser (ROS) og ASA har vist også å hemme dette enzymet og derved hemme produksjon av ROS. Videre har seponering av ASA ført til en oppregulering av NADP(H) oksidase og derved økt produksjon av ROS. Dette er mekanismer som blant annet påvirker mikrosirkulatoriske forhold. MÅLSETNING: Undersøke effekten på oksidativt stress og myokard skade ved seponering (tilbaketrekking) av ASA før operasjon hos pasienter til koronar hjertekirurgi. METODE: Studien inkluderer ca 20 pasienter med stabil koronarsykdom (angina pectoris) uten annen kronisk inflammatorisk kjent tilstand (diabetes, nyresvikt, reumatisme, røykere)som gjennomgår planlagte koronare bypass operasjoner (CABG). Gruppen vil bli delt i to etter randomisering hvorav den ene gruppen vil seponere ASA 4-7 dager før operasjon mens den andre gruppen fortsetter med ASA behandling helt fram til operasjonsdagen. Ved å undersøke blod fra perifer og koronar sirkulasjon - og vevsprøver vil vi bestemme grad av oksidativt stress (måling nivået av 8-iso-PGF2a i plasma med ) samt måling av kjente antioksidanter ved hjelp av kommersielt tilgjengelige metoder. Hjerteskade vil bli bestemt ved hjelp av myokardmarkøren troponin T. I tillegg vil måle generell hematologi- og lipidstatus på alle pasienter før og etter operasjon i plasma. I vevsprøvene vil vi kartlegge forandringer i genreguleringen i hjertemuskelceller med bruk av mikroarray teknikk samt real time rtPCR. RESULTATER. Deler av studien er presentert nasjonalt og internasjonalt. Det gjenstår ennå noen statistiske beregninger og endelig konklusjon er ikke klar. Foreløpig data viser at inflammasjonnsmarkøren - CRP - er signifikant redusert i gruppen som fortsatte med ASA-behandling inntil operasjonsdag sammenliknet med dem som seponerte ASA en uke før operasjon. Det er ikke like klare resultater med hensyn til parameteren for oksidativt stress (isoprostan), selv om tendensen her også er lavere nivå av isoprostan og derved mindre oksidativt stress i gruppen som fortsatte sin ASA-behandling. Celleskade målt med paramateren Troponin T viser ingen signifikant reduksjon i ASA-gruppen, selv om tendensen også her går i samme retning med mindre skade blant de som fortsatte med ASA. Foreløpig resultater fra genekspresjonsanalyser viser ingen forskjell mellom gruppene. Dette kan tyde på at reguleringen ikke skjer på mRNA-nivå. Resultatene skal nå verifiseres med genekspresjonsanalyser på rottehjerter hvor en gruppe rotter (n=8) har fått ASA i 3 uker for avliving, mens en kontrollgruppe (n=8) ikke har fått noe medikamenter. En positiv kontrollgruppe (n=) har fått Apocynin som er kjent som en hemmer av NADPHoksidase.
2008
Studie utført ved St. Olavs Hospital på koronar bypass pasienter (n=20) med henblikk på å undersøke effekten på oksidativt stress og myokard skade ved seponering av ASA før operasjon. Studien er gjennomført, blod- og urinprøver ferdig analysert. Genekspresjonsanalyser på biopsier tatt fra hjerte under operasjon er under arbeid.”ACETYLSALICYLSYRE OG ISKEMISK HJERTESYKDOM Fra klinikk til basalfag” Prosjektet har som mål å kunne påvise en mulig sammenheng mellom oksidativt stress og seponering av acetylsalisylsyre (ASA) i forbindelse med koronar hjertekirurgi. Studien består av to pasientgrupper hvorav den ene har seponert ASA 7 dager før operasjon, mens den andre har fortsatt med ASA helt frem til operasjonsdagen. Studien omfatter 20 koronar bypass-pasienter operert ved St. Olavs Hospital, Avd. for hjerte og lungekirurgi. Alle pasientoperasjoner som inngår studien er gjennomført, og blod-og urin-analyser er ferdig analysert. (Artikkel 1) Genekspresjonsanalyser i biopsimateriale (venstre ventrikkel, aurikkel og a. mammaria) skal etter avtale utføres i samarbeid NTNU NMC Microarray Facility, og er særskilt finansiert via tildeling av ”småforskmidler” (NFR). Materialet i denne artikkelen består av biopsier, hvor bearbeidingen er forbundet med store metodologiske utfordringer når det gjelder isolering av mRNA og mikro-RNA (miRNA) fra humant fibrøst vev (venstre ventrikkel). (Artikkel 2) Studien planlegges presentert som to vitenskaplige artikler med følgende preliminære titler: 1. ”The effect of preoperative withdrawal of acetylsalicylic acid (ASA) on oxidative stress in patients undergoing coronary artery bypass operations.” Forfattere: Berg K, Haaverstad R, Skarra S, Bjerve K, Pleym H, Basu S, Jynge P, Brurok H Artikkelen planlegges publisert i klinisk tidsskrift. 2. ”Does a preoperative withdrawal of acetylsalicylic acid (ASA) influence on gene expression profiles in patients undergoing coronary artery bypass operations?” Forfattere: Berg K, Haaverstad R, Skarra S, Pleym H, Brurok H, andre? Artikkelen planlegges publisert i tidsskrift for funksjonell genomforskning.
Vitenskapelige artikler
Berg K, Ericsson M, Basu S, Nordrum I, Langaas M, Haaverstad R

ACETYLSALICYLSYRE INNTIL OPERASJONSDAGEN REDUSERER OKSIDATIVT STRESS OG INFLAMMASJON VED KORONARKIRURGI

Kirurgisk Høstmøte 2011

Ericsson M, Haaverstad R, Langaas M, Berg K

Effects of Aspirin on oxidative stress and inflammation during open cardiac surgery in human myocardial tissue.

SFRBM 17th Annual meeting, Orlando FL (USA) (2010)

Berg K

Preoperative ASA treatment decreases inflammation and may also decrease oxidative stress and myocardial damage following coronar

Foredrag på kurs, Mainz (2010)

Berg K, Haaverstad R, Skarra S, Pleym H, Basu S, Langaas M, Jynge P, Brurok H

Preoperative ASA treatment decreases oxidative stress, myocardial damage and inflammation following coronary artery bypass opera

SFRR Annual Meeting Europe, Oslo (2010)

Henriksen AM, Skarra, Brurok H, Berg K

Acetylsalicylic acid (ASA) and oxidative stress following ishemia-reperfusion in isolated perfused rat hearts

NBS vintermøte 2009 (poster)

Ljones K, Skarra S, Brurok H, Berg K

Fluorometric determination of reactive oxygen species (ROS) produced by NADPH oxidase (NOX) in ventricular cardiomyocytes.

NBS vintermøte 2009 (poster)

Ljones K

Acetylsalisylsyre som mulig hemmer av oksidativt stress og NADPH-oksidaseaktivitet

Masteroppgave i molekylærmedisin 2009

Berg K, Haaverstad R, Skarra S, Pleym H, Basu S, Jynge P, Brurok H

"The effect of acetylsalicylic acid (ASA) on oxidative stress in patients undergoing coronary bypass operation"

Instituttseminar - innlegg

Berg K, Haaverstad R, Skarra S, Bjerve K, Pleym H, Basu S, Langaas M, Brurok H

The effect of preoperative withdrawal of acetylsalicylic acid (ASA) on oxidative stress in patients undergoing coronary artery b

poster (SFRR-Roma 2009)

eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT

Alle henvendelser rettes til Helse Midt-Norge RHF - Samarbeidsorganet og FFU

Personvern  -  Informasjonskapsler